ITTO20100351A1

ITTO20100351A1 - Caldaia per il riscaldamento di un liquido

Info

Publication number: ITTO20100351A1
Application number: IT000351A
Authority: IT
Inventors: Alessandro Magno
Original assignee: N&W Global Vending Spa
Priority date: 2010-04-27
Filing date: 2010-04-27
Publication date: 2011-10-28
Also published as: US20130195433A1; CN102933916A; ES2526670T3; JP2013525739A; WO2011135441A1; EP2564123A1; EP2564123B1

Description

DESCRIZIONE

del brevetto per invenzione industriale dal titolo:

"CALDAIA PER IL RISCALDAMENTO DI UN LIQUIDO"

La presente invenzione è relativa ad una caldaia per il riscaldamento di un liquido, in particolare acqua.

La presente invenzione trova un impiego particolarmente vantaqqioso in tutte quelle applicazioni in cui si richieda l'erogazione ripetitiva di una determinata dose di un liquido, in generale acqua, ad una temperatura relativamente elevata.

In particolare, la presente invenzione trova un impiego particolarmente vantaggioso nei distributori automatici di bevande calde, cui la trattazione che segue farà esplicito riferimento senza per questo perdere in generalità.

Nei distributori automatici di bevande calde, esiste il problema di produrre dell'acqua calda in quantità ed a temperature variabili in funzione delle specifiche bevande da preparare.

Questo problema è normalmente risolto utilizzando caldaie di volume relativamente elevato e provviste di più resistenze, che possono essere selettivamente utilizzate e/o modulate in potenza.

Una simile soluzione, sebbene efficiente, risulta essere relativamente costosa in quanto comporta il riscaldamento di quantità di acqua relativamente elevate.

Per ovviare a questo inconveniente è noto di utilizzare delle caldaie di tipo istantaneo in qrado di scaldare dell'acqua ad una temperatura desideratala all'atto del passaqqio dell'acqua stessa attraverso la caldaia.

Le caldaie di questo tipo soffrono dell'inconveniente di essere normalmente complicate e costose in quanto sono qeneralmente provviste di un certo numero di resistenze disposte in parallelo e modulabili sia in accensione, sia in potenza, in modo da rendere la caldaia adatta a diverse esiqenze in termini di quantità di acqua eroqata e di temperatura.

Scopo della presente invenzione è quello di realizzare una caldaia, quale sia in qrado di superare qli inconvenienti sopra descritti.

Secondo la presente invenzione viene fornita una caldaia per il riscaldamento di un liquido secondo quanto licitato nella rivendicazione 1 e, preferibilmente, in una qualsiasi delle rivendicazioni successive dipendenti direttamente o indirettamente dalla rivendicazione 1.

L'invenzione verrà ora descritta con riferimento ai disegni annessi, che ne illustrano un esempio di attuazione non limitativo, in cui:

- la figura 1 è una vista prospettica esplosa di una preferita forma di attuazione della caldaia della presente invenzione;

- la figura 2 è una vista in pianta della caldaia della figura 1;

- la figura 3 è una sezione secondo la linea III-III della figura 2;

- la figura 4 è una sezione secondo la linea IV-IV della figura 3; e

- la figura 5 illustra, in sezione assiale ed in scala ingrandita, un particolare di una variante della caldaia della figura 1.

Nella figura 1, con 1 è indicata nel suo complesso una caldaia per il riscaldamento istantaneo di acqua e/o la produzione di vapore.

La caldaia 1 è una caldaia modulare definita da uno o più moduli 2 fra loro identici, i quali sono fra loro collegati in serie in maniera rilasciabile.

Secondo quanto meglio illustrato nella figura 3, ciascun modulo 2 comprende un condotto 3 cilindrico presentante un asse 4 e chiuso, a ciascuna propria estremità, da un coperchio 5 a tazza presentante un foro 6 assiale impegnato in maniera scorrevole da una resistenza 7 di tipo corazzato.

La resistenza 7 si estende per tutta la lunghezza del condotto 3 e sporge all'esterno del condotto 3 stesso con propri tratti di estremità, ciascuno dei quali è provvisto di un terminale elettrico 8. La resistenza 7 è accoppiata ad una superficie interna 9 del condotto 3 tramite l'interposizione di due guarnizioni 10 anulari, ciascuna delle quali è calzata sulla resistenza 7 corazzata, è disposta in prossimità di un relativo coperchio 5 ed è bloccata assialmente contro il coperchio 5 stesso da un distanziale 11.

La resistenza 7 definisce, all'interno del condotto 3, un canale 12 a sezione anulare suddiviso in due porzioni assiali da una costola anulare 13 (figura 4), la quale sporge verso l'interno dalla superficie interna 9 fino a contatto della superficie esterna della resistenza 7 per bloccare trasversalmente in posizione la resistenza 7 rispetto al condotto 3, e presenta una pluralità di cave 14 radiali interne colleganti fra loro le citate due porzioni assiali del canale 12.

Ciascun modulo 2 comprende un raccordo tubolare 15 di ingresso ed un raccordo tubolare 16 di uscita, ciascuno dei quali si estende radialmente verso l'esterno dal condotto 3 ed è disposto in prossimità di un relativo coperchio 5. In particolare, i raccordi tubolari 15 di ingresso e 16 di uscita presentano assi, indicati rispettivamente con 17 e 18, i quali intersecano l'asse 4 e, quando proiettati su di un piano perpendicolare all'asse 4, formano fra loro un angolo che presenta, nell'esempio illustrato, un'ampiezza di 180°, ma potrebbe avere un'ampiezza differente compresa tra 0° e 180°.

Secondo quanto meglio illustrato nella figura 3, i raccordi tubolari 15 di ingresso e 16 di uscita hanno diametri esterni differenti fra loro, e presentano rispettive forme tra loro complementari e rispettivi canali 19 e 20 assiali interni coassiali all'asse 17 e, rispettivamente, 18 e comunicanti con il canale 12.

Uno dei due raccordi tubolari, che nell'esempio illustrato è il raccordo tubolare 15 di ingresso, presenta un diametro esterno, il cui valore approssima per difetto il valore del diametro interno dell'altro raccordo tubolare, nella fattispecie il raccordo tubolare 16 di uscita, ed è provvisto, sulla propria superficie esterna, di una scanalatura anulare impegnata da una guarnizione anulare 21 di tenuta. Analogamente, l'altro raccordo tubolare, nella fattispecie il raccordo tubolare 16 di uscita, è provvisto, sulla propria superficie esterna, di una scanalatura anulare impegnata da una guarnizione anulare 22 di tenuta.

Secondo una variante non illustrata, la caldaia 1 comprende un singolo modulo 2, il cui raccordo tubolare 15 di ingresso è collegabile ad una mandata di acqua, ed il raccordo tubolare 16 di uscita è collegabile ad una utenza.

Secondo l'esempio illustrato, in particolare nella figura 3, la caldaia 1 viene formata assemblando fra loro due o più moduli 2, nella fattispecie tre moduli 2 indicati con 2a, 2b e 2c, innestando a tenuta il raccordo tubolare 15 di ingresso del modulo 2b nel raccordo tubolare 16 di uscita del modulo 2a, ed innestando a tenuta il raccordo tubolare 15 di ingresso del modulo 2c nel raccordo tubolare 16 di uscita del modulo 2b. Nella caldaia 1 così formata, il raccordo tubolare 15 di ingresso del modulo 2a costituisce l'ingresso della caldaia 1, mentre il raccordo tubolare 16 di uscita del modulo 2c costituisce l'uscita della caldaia 1.

Preferibilmente, l'uscita della caldaia 1 viene collegata ad una utenza non direttamente, ma tramite un giunto idraulico 23, il quale comprende un condotto, una cui porzione 24 di estremità è capace di essere calzata a tenuta sopra l'uscita della caldaia 1, ed una cui ulteriore porzione 25 di estremità è impegnata a tenuta da una sonda 26 di controllo della temperatura. In posizione intermedia fra le due porzioni 24 e 25 di estremità, il giunto idraulico 23 presenta un raccordo 27 radiale di uscita.

In uso, l'acqua da scaldare entra nella caldaia 1 attraverso il raccordo 15 di ingresso del modulo 2a e, fluendo lungo i canali 12 dei moduli 2a, 2b, 2c verso il raccordo 27 del giunto idraulico 23, riceve calore dalle rispettive resistenze 7, la cui potenza viene impostata in funzione della temperatura dell'acqua che si vuole ottenere.

A questo proposito è importante notare che la caldaia 1 si caratterizza per una estrema flessibilità di utilizzo in quanto si presta, in virtù del suo carattere modulare, ad essere adattata con estrema semplicità ad esigenze differenti sia in termini di quantità di acqua da produrre ad una determinata temperatura, sia in termini di temperatura finale dell'acqua. Infatti, noto il potere scaldante di un modulo 2, il "dimensionamento" della caldaia 1 in funzione dello specifico utilizzo richiesto viene effettuato semplicemente assemblando un opportuno numero di moduli 2; per esempio, per una data temperatura finale dell'acqua che si desidera avere, si potranno ottenere dalla caldaia 1 quantità di acqua calda tanto maggiori quanti più sono i moduli 2 che compongono la caldaia 1 stessa.

Preferibilmente, inoltre, le resistenze 7 sono attivabili indipendentemente l'una dall'altra ed è quindi possibile, a parità di numero di moduli 2 assemblati per formare la caldaia 1, modulare la temperatura dell'acqua all'uscita.

Infine, è opportuno notare che la caldaia 1 può assumere coniiqurazioni diverse a seconda di come i moduli 2 venqono assemblati tra loro consentendo, in questo modo, un più facile posizionamento della caldaia 1 ed un miqliore sfruttamento deqli spazi all'interno del distributore automatico. Nella fiqura 3, per esempio, i moduli 2a, 2b, 2c sono assemblati in modo che i rispettivi assi 4 siano complanari e la caldaia 1 si sviluppi in larqhezza. È ovvio che, semplicemente ruotando ciascun raccordo tubolare 15 di inqresso rispetto al raccordo tubolare 16 di uscita cui è colleqato, è possibile ottenere una coniiqurazione differente della caldaia 1, per esempio una caldaia 1 sviluppata in lunqhezza.

Inoltre, è possibile ottenere ulteriori coniiqurazioni della caldaia 1 differenti da quelle ottenibili con la caldaia 1 illustrata nei diseqni alleqati, per esempio partendo da moduli 2, in cui l'anqolo formato daqli assi 17 e 18 sia diversa da 180°. In questo caso, per esempio, è possibile ottenere una caldaia 1 sviluppata su una superficie sostanzialmente curva.

Un'estrema flessibilità di assemblaqqio può essere ottenuta tramite la variante illustrata nella figura 5, nella quale uno fra i due raccordi tubolari, nella fattispecie il raccordo tubolare 15 di ingresso, è girevole attorno all'asse 4 in modo tale da potere essere orientato rispetto all'altro raccordo tubolare, nella fattispecie il raccordo tubolare 16 di uscita, per formare con quest'ultimo un angolo prestabilito in funzione delle esigenze di montaggio.

Con riferimento alla figura 5, il raccordo tubolare 15 di ingresso è solidale ad un cannotto 28, il quale è coassiale all'asse 4 ed è montato in maniera angolarmente libera, con l'interposizione di due guarnizioni 29 anulari di tenuta, sul condotto 3 per potere ruotare, rispetto al condotto 3 stesso, attorno all'asse 4. In qualsiasi posizione angolare assunta dal cannotto 28 attorno all'asse 4, il canale 19 del raccordo tubolare 15 di ingresso comunica con il canale 12 tramite una camera 30 anulare, la quale è definita dal cannotto 28 e da una scanalatura anulare ricavata sulla superficie esterna del condotto 3 ed è in comunicazione con il canale 12 tramite due o più fori 31 radiali ricavati nel condotto 3 stesso.

Secondo varianti non illustrate, il raccordo tubolare orientabile può essere il raccordo tubolare 16 di uscita o entrambi i raccordi tubolari possono essere orientabili.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Caldaia per il riscaldamento di un liquido, in particolare acqua, comprendente almeno un modulo (2a, 2b, 2c), il quale comprende, a sua volta, un condotto (3) cilindrico chiuso alle estremità ed una resistenza (7) elettrica, che è alloppiata all'interno del condotto (3) per definire, tra sé ed il condotto (3), un canale (12) a sezione anulare; il condotto (3) essendo provvisto di un raccordo tubolare (15) di inqresso e di un raccordo tubolare (16) di uscita, i quali sono disposti in prossimità delle estremità assiali opposte del canale (12) a sezione anulare e presentano rispettivi canali (19, 20) disposti radialmente rispetto al canale (12) a sezione anulare e comunicanti con il canale (12) a sezione anulare stesso; i raccordi tubolari (15, 16) di inqresso e di uscita presentando rispettive forme tra loro complementari.
2. Caldaia secondo la rivendicazione 1, in cui i canali (19, 20) formano fra loro un anqolo determinato avente un'ampiezza compresa tra 0° e 180°.
3. Caldaia secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui i raccordi tubolari (15, 16) di inqresso e di uscita hanno diametri esterni differenti fra loro, ed uno fra i raccordi tubolari (15, 16) di inqresso e di uscita presenta un diametro esterno, il cui valore approssima per difetto il valore del diametro interno dell'altro raccordo tubolare (16, 15).
4. Caldaia secondo la rivendicazione 3, in cui il raccordo tubolare (15; 16) avente il diametro esterno di valore inferiore è provvisto, sulla propria superficie esterna, di una scanalatura anulare impegnata da una guarnizione anulare (21; 22) di tenuta.
5. Caldaia secondo la rivendicazione 3 o 4, in cui il raccordo tubolare avente il diametro esterno di valore inferiore è il raccordo tubolare (15) di ingresso.
6. Caldaia secondo una delle rivendicazioni precedenti, e comprendente un giunto idraulico (23), il quale è accoppiato al raccordo tubolare (16) di uscita, presenta un'uscita (27) per il collegamento della caldaia (1) ad un'utenza, e porta collegata una sonda (26) di controllo della temperatura.
7. Caldaia secondo la rivendicazione 6, in cui il raccordo tubolare (16) di uscita è provvisto, sulla propria superficie esterna, di una scanalatura anulare impegnata da una guarnizione anulare (22) di tenuta per il proprio collegamento a tenuta al giunto idraulico (23).
8. Caldaia secondo una delle precedenti rivendicazioni, e comprendente una pluralità di moduli (2a, 2b, 2c) ; il raccordo tubolare (16) di uscita di ciascun modulo (2a; 2b; 2c) essendo collegato a tenuta al raccordo tubolare (15) di ingresso del modulo (2a; 2b; 2c) successivo
9. Caldaia secondo la rivendicazione 8, in cui le resistenze (7) dei moduli (2a, 2b, 2c) sono fra loro elettricamente indipendenti.
10. Caldaia secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il condotto (3) presenta un asse (4) longitudinale ed almeno uno fra i raccordi tubolari (15, 16) di ingresso e di uscita è montato sul condotto (3) in maniera angolarmente libera per ruotare, rispetto al condotto (3) stesso, attorno all'asse (4).
11. Distributore automatico di bevande comprendente una caldaia (1) come rivendicata in una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni.